BACHELOROPPGAVE. «Proteiner og styrketrening» av Thea L. Jensen (101829) og Janne Muldal (101818) Innleveringsfrist: VF200 Bacheloroppgave

Transkript

1 BACHELOROPPGAVE «Proteiner og styrketrening» av Thea L. Jensen (101829) og Janne Muldal (101818) Innleveringsfrist: VF200 Bacheloroppgave Bachelor i fysisk aktivitet og ernæring Antall ord: Mai 2015 Norges Helsehøyskole Campus Kristiania Erklæring: Denne oppgaven er gjennomført som en del av utdanningen ved Norges Helsehøyskole Campus Kristiania. Norges Helsehøyskole er ikke ansvarlig for oppgavens metoder, resultater, konklusjoner eller anbefalinger.

2 FORORD Vi har valgt å skrive om temaet ernæring og styrketrening. Vi valgte dette fordi det er relevant for vårt studie og på grunn av egen interesse for temaet. I dag er det mange av de som driver med trening, spesielt styrketrening, som tror at det er nødvendig med proteintilskudd for å dekke sitt proteinbehov, og det inntas store mengder protein fordi mange mener det kan gi mer muskelvekst. Hensikten med denne oppgaven er derfor å gi et innsyn i hvilken mengde og type protein som er optimal for muskelvekst ved maksimal styrketrening. Vi vil gjerne takke veilederen vår Jo Bruusgaard for gode og konstruktive tilbakemeldinger underveis i prosessen, og våre samboere Christoffer og Pål Kristian for all støtte og tålmodighet. Norges helsehøyskole, Oslo, mai 2015 Janne Muldal og Thea L. Jensen

3 INNHOLDSFORTEGNELSE FORORD... 2 SAMMENDRAG INNLEDNING Bakgrunn Proteinets oppbygging og funksjon Fiberproteiner Enzymer Plasmaproteiner Proteinmetabolismen Proteiner i kostholdet Soyaproteiner Melkeproteiner Leucin Anbefalinger for inntak av proteiner Protein som kosttilskudd Risiko ved for stort inntak Styrke og styrketrening Maksimal styrketrening Styrketrening for muskelvekst Retningslinjer for de ulike treningsmetodene Problemstilling METODE Litteraturstudie som metode Litteratursøk Valg av litteratur og kildekritikk RESULTATER DISKUSJON Hvilken type protein er optimal for muskelvekst? Kildekritikk Timing for inntak av proteiner Kildekritikk Proteinbehov ved styrketrening Kildekritikk KONKLUSJON REFERANSELISTE... 27

4 SAMMENDRAG Vi valgte å skrive om styrketrening og ernæring, da dette er temaer som har vært gjennomgående i vårt studie av fysisk aktivitet og ernæring. Vi har lagt merke til at det er en debatt om hvor mye proteiner en trenger i løpet av en dag når en driver med styrketrening, og at flere inntar for mye av dette. Vi ønsker derfor å undersøke dette nærmere ved å se hva faglitteratur og forskning sier om temaet. Problemstillingen vi har valgt å besvare er «hvilken mengde og type protein er optimal for muskelvekst ved maksimal styrketrening?» Under denne ønsker vi også å se om timing for inntak av protein har betydning for muskelvekst. Metoden vi har valgt er litteraturstudie, hvor vi har funnet forskning og anvendt faglitteratur for å forsøke å besvare problemstillingen. Vi har forholdt oss kritiske til de anvendte kildene underveis. Resultatene fra forskningen tilsa at en daglig mengde proteiner på 1,2 2,0 g per kg kroppsvekt er optimalt for muskelvekst ved maksimal styrketrening. Det kan også virke som om myseproteiner er effektivt for muskelvekst og muskelrestitusjon. Timing for inntak av proteiner virker å ha lite å si for muskelvekst, men kan ha en sammenheng når karbohydrater er involvert. Vi konkluderer med at en mengde på 1,4 2,0 g protein per kg kroppsvekt daglig er optimalt for muskelvekst ved maksimal styrketrening. Dette varierer med treningsmengde per uke, og det kan være individuelle forskjeller. Vi synes også at en bør fokusere på å innta mat i stedet for tilskudd, som for eksempel melk som inneholder myseprotein og kasein. Timing har lite å si for muskelvekst, men det virke å være viktig å innta et måltid bestående av karbohydrater og protein for å sette i gang restitusjonsprosessen. 4

5 1.0 INNLEDNING 1.1 Bakgrunn Vi har valgt å skrive om temaene ernæring og styrketrening, da dette er områder vi er interessert i. I dag virker det fortsatt å være et spørsmål om hvor mye protein en vektløfter bør innta hver dag. Salg av proteintilskudd er vanlig og er et populært marked som ser ut som det er kommet for å bli, men vi synes dette er merkelig når pensumlitteraturen vår sier at en får i seg tilstrekkelig med proteiner gjennom et normalt og variert kosthold. I denne oppgaven vil vi kalle et kosthold som inneholder kjøtt og melkeprodukter et normalt og variert kosthold, men har også tatt hensyn til vegetarianere og veganere med tanke på et alternativt protein. Hvilket protein er best for en kroppsbygger som ønsker å bygge muskler, og hvor mye bør han eller hun innta hver dag? Er det slik som vi tror; at en dekker proteinbehovet gjennom kostholdet, eller må en ha tilskudd i tillegg? Vi ønsker å benytte oss av pensumlitteratur vi har hatt gjennom de siste to år på studiet, og har også søkt etter relevant forskning for å se hva som kan være det optimale. I denne oppgaven er det fokus på proteiner og styrketrening og viktig med tilstrekkelig kunnskap om dette, og vi har derfor valgt å ta for oss dette i de neste underkapitlene. 1.2 Proteinets oppbygging og funksjon Proteiner er et viktig energigivende næringsstoff som inngår i mange av kroppens prosesser (1). Det er et stoff som både bygger opp og vedlikeholder celler og vev, i tillegg til å fungere som energikilde. Det er vanlig å dele inn i vegetabilske og animalske proteiner. Begge deler er bygget opp av rundt 20 forskjellige aminosyrer, hvorav åtte av disse må tilføres gjennom kosten. Disse aminosyrene kalles essensielle aminosyrer og blir heretter referert til som EAA. De åtte EAA er valin, leucin, isoleucin, fenylalanin, tryptofan, metionin, treonin og lysin. Alle aminosyrer består av grunnstoffene oksygen, hydrogen, karbon, nitrogen og av og til svovel, og alle har en aminogruppe, -NH2 og en karboksylsyregruppe, -COOH i sin kjemiske oppbygning, se Figur 1. Aminosyrer kan kombineres med hverandre, og et proteins funksjon er avhengig av hvordan disse aminosyrene er kombinert og satt sammen (1). Aminosyrene fester seg til hverandre gjennom peptidbindinger, og videre kan disse peptidbindingene settes sammen i peptidkjeder bestående av mange aminosyrer. Når to aminosyrer binder seg til hverandre, kan dette kalles et dipeptid. Dersom flere enn ti aminosyrer binder seg, kalles det et polypeptid. Peptidkjeder danner ofte en spiralform; en alfahelix eller sekundærstruktur, og videre foldes denne til en tertiærstruktur, se Figur 2 (1). Disse strukturene settes videre sammen til et funksjonelt protein med en delegert oppgave i kroppen. Noen proteiner har rundaktig form og kan løses i vann, mens andre proteiner har en langstrakt form og er uløselige i vann (2). For at proteinet skal kunne fungere optimalt, må temperatur og ph være normalt; ved for eksempel Figur 1: Aminosyrestrukturen (31). Figur 2: Alfahelix og tertiærstruktur (32). svært høy temperatur ødelegges proteinets struktur; det blir denaturert (1,2,3). Proteiner inngår blant annet i kjemiske reaksjoner, muskelkontraksjoner, immunforsvaret, 5

6 hormonsystemet og nervesystemet og fungerer som byggemateriale. Fiberproteiner og enzymer er to viktige proteiner som inngår i mange prosesser i kroppen Fiberproteiner Felles for alle fiberproteiner er at de har en langstrakt form, kan ikke løses i vann, er mindre lettfordøyelige og består av flere proteinmolekyler som er bundet sammen (1). Fiberproteiner er bestanddelen i kroppsvev som muskler, sener, ledd, hår, negler og annet. Eksempler på slike proteiner er keratin som finnes i negler og hår. Kollagen er et protein som finnes i stor grad i kroppens bindevev og brusk som bidrar til å binde kroppen sammen. De kontraktile proteinene aktin og myosin er avgjørende for at en muskelkontraksjon skal utføres; aktinfilamentene forskyves i forhold til myosinfilamentene, og på denne måten begynner muskelfibrene å trekke seg sammen (2) Enzymer Enzymer er proteiner som inngår i kjemiske reaksjoner i kroppen ved å fungere som katalysator (1,2,3). En katalysator øker hastigheten til den kjemiske reaksjonen uten selv å bli brukt som energikilde. Et enzym er spesifikt, ved at det katalyserer kun en gitt reaksjonstype. Mange enzymer er avhengig av koenzymer for å være aktive, disse kan være vitaminer og sporstoffer. Det er av denne grunn at mangelen på et vitamin kan virke hemmende på enzymaktivitet og gå utover prosesser i kroppen Plasmaproteiner Plasmaproteiner er globulære, vannløselige proteiner med en kuleliknende form (1). Deres tilsynelatende tilfeldige tredimensjonale utforming er helt nødvendig for proteinets bestemte biologiske funksjon. Til denne gruppen hører blant annet de fleste enzymer, transportproteiner og globuliner i plasma, mange hormoner og kaseinet i melk (1,3). Plasmaproteiner fungerer som transportør av komponenter i blodbanen, som eksempel transporterer hemoglobin oksygen til vev i kroppen (3). 1.3 Proteinmetabolismen Fordøyelsen av proteiner er kompleks og innebærer at et stort antall fordøyelsesenzymer samarbeider underveis (1,4). I magesekken spaltes proteinene av enzymet pepsin. Deretter fortsetter proteinene videre i form av polypeptider inn i tolvfingertarmen, hvor hormoner stimulerer bukspyttkjertelen til å skille ut blant annet trypsin; ett av flere enzymer som bryter polypeptidene ned til frie aminosyrer, samt di og tripeptider. Etter denne prosessen kan disse mindre molekylene lett tas opp gjennom tynntarmveggen og fordeles videre i kroppen, særlig til lever og muskulatur. I leveren går aminosyrene gjennom en prosess som tilpasser dem til de oppgavene de skal ha i vevet i kroppen (5). Denne prosessen fjerner de aminogruppene i aminosyrene som ikke kan omsettes ved enten transaminering eller oksidativ deaminering. Ved transaminering flyttes aminogruppen over på et annet molekyl, mens ved oksidativ deaminering spaltes den av og det dannes ammoniakk. Det er den førstnevnte vi ønsker, da den sistnevnte prosessen kan føre til muskulær trøtthet på grunn av dannelsen av ammoniakk. De forgrenede aminosyrene, derimot, omdannes ikke i leveren, men går ut i blodsirkulasjonen. Den mengden forgrenede aminosyrer en finner i omløpet, tilsvarer den mengden vi har inntatt gjennom et måltid. Disse og andre aminosyrer tas opp i skjelettmuskulaturen og annet vev, hvor aminogruppene fjernes ved transaminering og føres videre på pyruvat eller alfaketoglutarat. Når aminogruppen føres over på pyruvat, dannes aminosyren alanin; en aminosyre med en karboksylgruppe og en aminogruppe. Når alanin føres over på alfaketoglutarat, dannes glutamat. 6

7 En syklus som er viktig ved energifrigjøring fra aminosyrer, er glukose-alanin-syklusen (5). Glukose som frigjøres fra leveren brytes ned til pyruvat i muskelcellene og transamineres videre til alanin. Alanin vandrer deretter til leveren og leverer fra seg aminogruppen, og blir da pyruvat igjen, som da gjenbygges til glukose i leveren. Brukte aminogrupper skilles ut i urin eller svette ved at de bygges inn i urea, som er et vanlig endeprodukt ved nedbryting av nitrogenholdige stoffer som proteiner. En regner med at proteinmetabolismen skifter ut 50 g proteiner i skjelettmuskulaturen hver dag. Proteiner inneholder som nevnt nitrogen, og når aminosyrer oksideres i musklene ved proteinmetabolismen, dannes nitrogen som avfallsstoff og skilles ut i urea. Så lenge en inntar proteiner tilsvarende nitrogentapet gjennom svette, urin og avføring, er man i det en kaller nitrogenbalanse. Dette vil vi komme tilbake til senere i oppgaven, da det er viktig å beholde en positiv nitrogenbalanse i skjelettmuskulaturen. 1.4 Proteiner i kostholdet Proteiner er et energigivende næringsstoff som dekker normalt 5-10% av energiforbruket, og gir oss 4 kalorier per gram (5). Jo mer energi som forbrukes i løpet av en dag, desto mer protein må tilføres gjennom kosten. I tillegg til å få i seg nok proteiner, er det også viktig å få i seg den maten som har en aminosyresammensetning som dekker behovet for de EAA som kroppen ikke produserer. Skal en få optimal effekt av treningen må en ha et kosthold som inneholder tilstrekkelig med proteiner av god kvalitet hver dag. Vi rangerer en matvares proteinkvalitet ut fra innholdet av EAA målt opp mot det behovet vi har for daglig tilførsel av dem. Hvor høy kvalitet et protein har er avhengig av hvilke aminosyrer det er bygd opp av. En matvare kalles fullverdig når den inneholder alle de åtte EAA (6). Generelt har animalske matvarer som kjøtt, fisk, egg, melk og melkeprodukter en sammensetning av de EAA som stemmer godt overens med vårt behov, mens en del vegetabilske matvarer har lavt innhold av en eller flere EAA i forhold til vårt behov (5). Ved å se på en matvares kjemiske score, ser en på hvilken EAA det finnes minst av i forhold til behov; på denne måten vil en god sammensetning av EAA gi en kjemisk score på 100. I tillegg til å se på sammensetningen av EAA kan en også se på hvor mye av proteinene i matvaren som blir tatt opp i kroppen. Denne vurderingen heter Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score, heretter referert til som PDCAAS (5). Fra animalsk protein tas det som regel opp over 90% i kroppen, mens fra vegetabilske matvarer tas det opp mellom 80-90%. Animalske matvarer får derav en høyere PDCAAS enn vegetabilske matvarer. Kjøtt, egg, melk, melkeprodukter og fisk er matvarer som inneholder proteiner med en kjemisk score nær 100, mens den kjemiske scoren i ulike vegetabilske matvarer varierer mye og kan være lavere enn 70. En stor del av proteiner i kostholdet vårt kommer fra vegetabilske matvarer, som brød, pasta, kornvarer, bønner, ris linser og nøtter (5). Selv om vegetabilske matvarer har dårligere proteinkvalitet, kan de kombineres med hverandre slik at kvaliteten øker. Kornvarer har for eksempel en lav proteinkvalitet fordi de inneholder lite lysin, og derfor har disse matvarene en PDCAAS score på 0,4-0,5; belgfrukter har lav score da de inneholder lite metionin. Dersom en kombinerer disse to matvarene i et måltid vil denne kombinasjonen gi en score på 1,0, da kornvarene inneholder mye metionin og belgfruktene inneholder mye lysin. På denne måten kompletterer matvarene hverandre og gir nok EAA. 7

8 Har en et variert kosthold som inkluderer både vegetabilske og animalske proteinkilder skal det ikke være noe problem å dekke det daglige proteinbehovet (5,6). Tabell 1 viser eksempler på en dagsmeny, som kan illustrere hvor enkelt dette kan være. Tabell 1: Forslag til dagsmeny til en voksen mann på 80 kg med mål å innta 1,8 g protein/kg/dag (33) Måltider Forslag til mat Frokost 80 g havregryn med 5 dl melk [27,5 g protein] Lunsj En Go morgen-yoghurt med müsli og bær En brødskive med skinke [15 g protein] Middag 200 g kyllingfilet 100 g ris [59 g protein] Kveldsmat 3 brødskiver med 40 g hvitost, skinke og 3 dl lettmelk [42,5 g protein] Til sammen: 144 g protein Proteinomsetningen lar seg lett påvirke av trening, ernæring og det hormonelle miljøet i muskulaturen (7). Før vi inntar næring i form av mat eller drikke blir proteinnedbrytning nærmeste kilde til aminosyrer for oppbygging av nye proteiner. Et optimalt samspill mellom trening og påfølgende restitusjonsmåltid er derfor nødvendig for å legge forholdene til rette for en positiv nitrogenbalanse og optimal glykogensyntese. Mye tyder på at et inntak av en kombinasjon av karbohydrat for å få insulineffekt, og protein for å få en økt konsentrasjon av frie aminosyrer i forbindelse med trening, øker den anabole effekten av treningsøkten (7). Insulin øker cellenes opptak av aminosyrer og glukose i tillegg til å redusere hastigheten på proteinnedbrytningen. For at dette skal fungere må det være sirkulerende aminosyrer tilgjengelig. Mangel på aminosyrer hemmer insulinets anabole virkning på proteinmetabolismen etter trening. EAA stimulerer proteinsyntesen både ved å fungere som energikilde og som regulerende faktor for proteinmetabolismen. Tabell 2 gir oss noen forslag til hva en kan spise for å sikre seg det optimale restitusjonsmåltid med 6-10 g EAA og 30 g karbohydrater. Tabell 2: Forslag til restitusjonsmåltider som inneholder 6-10 g EAA og 30 g karbohydrater (33) Forslag til restitusjonsmåltid To brødskiver med ost og skinke 2 dl appelsinjuice Mengde protein 20 g 54 g 2 dl (80 g) kornblanding og 17,5 g 68 g 2, 5 dl lettmelk 5 dl sjokolademelk 17 g 45 g 3 dl lett yoghurt og en banan 15 g 39 g Mengde karbohydrater En brødskive med egg Et glass lettmelk (2 dl) + et eple 18 g 42 g 8

9 1.4.1 Soyaproteiner Soyaproteiner er det proteinet som finnes i soyabønner (8). Soyabønner er svært næringsrike og er den eneste vegetabilske matvaren som inneholder alle åtte EAA, og regnes som en fullverdig proteinkilde. Matvarer som inneholder soya er blant andre soyamelk, soyasaus, miso og tofu (9). En finner også soyaproteiner i ferdigproduserte matvarer som hamburgere, pizza, brød og fiskekaker. En har delt soyaproteinet inn i tre kategorier av tilskudd; soyamel, soyakonsentrat og soyaisolat (10). Soyakonsentrat er laget av avfettede soyabønner og inneholder 70 % soyaprotein. Det er lett fordøyelig og en finner det ofte i næringsbarer, frokostblandinger og yoghurt. Soyaisolat er det reneste soyaproduktet og inneholder 90 % soyaprotein. Det er meget lett fordøyelig og brukes ofte i sportsdrikker og som tilskudd. Soyaproteintilskudd er et godt alternativ til animalske proteinkilder, for eksempel til veganere (9,10). Soyaproteiner har en PDCAAS på 1 (10) Melkeproteiner Melkeproteiner er animalske proteiner en finner i melk og melkeprodukter. Melkeproteiner er % kaseinprotein, og % myseprotein (10). Myse er en gruppe proteiner som er den flytende, vannløselige delen av melken, og kasein er den fastere, koagulerte proteingruppen som finnes i for eksempel ost. Myseprotein, eller whey, ansees som et svært gunstig protein, siden det tas opp hurtig fra tarmen og har et høyt innhold av leucin og andre forgrenede aminosyrer (10). Det finnes i tre former; myseproteinpulver, myseproteinkonsentrat og myseproteinisolat. Myseproteinpulver er et pulver som tilsettes mange forskjellige matvarer; alt fra kjøttprodukter til bakeprodukter. Dette inneholder 11-14,5 % protein. Myseproteinkonsentrat er produktet en får når en fjerner vann, laktose og mineraler fra myseproteinpulveret, altså et mer konsentrert produkt med høyt proteininnhold; %. Dette er ofte populært blant idrettsutøvere. Myseproteinisolat og hydrolysert myseproteinisolat er de reneste proteinkildene en finner, som består av hele % protein. Det er likevel ikke sikkert at proteinene i myseproteinisolatet har tålt behandlingsprosessen så godt, så det kan forekomme at proteininnholdet er mindre effektivt på grunn av ødelagte proteinstrukturer. Myseproteiner har en PDCAAS på 1 (10). Kasein er også regnet som et gunstig protein, da det er tungt fordøyelig og gir en jevn frigjøring av aminosyrer til blodet; noen ganger varer denne frigjøringen flere timer (10). Grunnen til at kasein er tungt fordøyelig er at det omdannes til en geleaktig masse i fordøyelsen som blir brutt ned over lengre tid. Kasein finnes også som proteintilskudd. Kasein har en PDCAAS på 1, Leucin Som nevnt tidligere blir forgrenede aminosyrer ikke omdannet i leveren, men går rett i blodbanen og til det vevet hvor de trengs (5). I muskulaturen bidrar de til energiproduksjon og bygges inn i muskelcellenes proteiner. Leucin, valin og isoleucin er tre EAA som er forgrenede, og leucin trekkes fram som den mest gunstige av de tre (5, 11). Dette er fordi leucin aktiverer mtor, som er et protein som stimulerer muskelproteinsyntesen. Dette er en virkning som er ønskelig hos de som av ulike årsaker ikke greier å møte de daglige anbefalinger for proteininntak, eller eldre utøvere (11). Melkeproteiner er en god kilde til leucin, og aminosyren kan også fås som tilskudd (5, 10). 9

10 1.5 Anbefalinger for inntak av proteiner Helsedirektoratet har kommet med anbefalinger for inntak av næringsstoffer som karbohydrater, fett og proteiner, og oppgir dette som anbefalt prosent av totalt daglig energiinntak (12). Ved å oppgi anbefalingen som prosent av det totale energiinntaket, vil anbefalingene dekke proteinbehovet både for normalt aktive personer på mosjonistnivå og for idrettsutøvere som trener ekstremt mye (5). Det anbefales at proteiner utgjør prosent av energiinntaket daglig for en frisk person med et normalt aktivitetsnivå. Dette kan også oppgis som 0,75-1,0 gram per kilo kroppsvekt. Jo mer vi trener, desto mer protein trenger vi tilført gjennom kosten hver dag. Ved store mengder trening vil energibehovet øke, og dermed vil også proteinbehovet øke. Anbefalt proteininntak for idrettsutøvere ligger mellom 1,4-2,0 g per kg kroppsvekt, og dette tilsvarer prosent av det daglige energiinntaket. Idrettsutøvere som trener 5-10 timer per uke anbefales et proteininntak på 1,4-1,8 gram per kilo kroppsvekt, ekstremutøvere som trener 20 timer i uken eller mer anbefales et proteininntak på 2,0 gram per kilo kroppsvekt (5). Den viktigste årsaken til at idrettsutøvere trenger mer protein enn normalbefolkningen er at de har et økt energiforbruk, og dermed vil en større andel av energiforbruket dekkes fra nedbrytning av aminosyrer (5, 6). En annen årsak til at godt trente personer har større proteinbehov er at de har større muskelmasse, altså mer protein i kroppen (5). Grunnen til dette er at en andel av den totale proteinmengden brytes ned, og noen av de frigitte aminosyrene skilles ut hver dag. En mann med stor andel muskelmasse må derfor erstatte en større mengde protein enn en mann med en mindre andel muskelmasse. Av denne grunn trenger godt trente personer mer proteiner tilført gjennom kosten. En kan si at jo større energiforbruket er, jo mer protein bør vi innta daglig. Idrettsutøvere kan spise akkurat det samme som alle andre og fortsatt få dekket sitt proteinbehov, men det må spises en større mengde av denne maten. 1.6 Protein som kosttilskudd Proteiner finnes også som kosttilskudd i form av shakes, pulver til bakst og barer (5,13). Noen tilskudd baserer seg på å øke andelen protein i kostholdet, og andre er spesielle proteiner eller rene aminosyretilskudd som skal virke mer spesifikt (5). Dette kan være soyaproteiner, myseproteiner, kasein og leucin alle tilskuddene blir lovet å ha en muskelbyggende og restitusjonsfremmende påvirkning av muskulaturen. Dette er svært populært blant idrettsutøvere, og da særlig vektløftere. Årsakene til at flere tar disse tilskuddene er et mål om å gå ned i vekt uten å miste muskelmasse, samt å øke muskelvolum og styrke (13). Mange tror det regelrett er obligatorisk med tilskudd når en driver styrketrening, men det eksisterer per dags dato ingen overbevisende studier som underbygger at tilskudd av protein utover variert kosthold er nødvendig (5). I en studie gjort i Troms blant mannlige styrketreningsutøvere ble det avdekket at de fleste lå langt over daglige anbefalinger for proteininntak, hele 130 % over (14). Altså kan det virke å være en trend som ligger bak dette, og det er populært blant såkalte fitnessbloggere å publisere oppskrifter på proteinbakst hvor en har beriket bakstoppskriftene med proteinpulver som tåler høyere temperatur og kan stekes og bakes (15). Både i proteintilskudd og andre kosttilskudd forekommer det mangelfull merking og forurensing av produktene (5,16,17). Anabole steroider er en av stoffene som kosttilskudd kan inneholde, uten at dette står på innholdslisten. Dersom en for eksempel driver med vektløfting på profesjonelt nivå kan dette være nok til å bli utestengt fra miljøet dersom dette oppdages. Dette er svært beklagelig dersom utøveren ikke er klar over dette, og blir tatt i dopingprøve. Siden forurensning og manglende merking av tilskudd er et stort problem, er den enkelte idrettsutøver selv ansvarlig for å vurdere produktet som brukes, da dette ikke kan følges opp av Mattilsynet. 10

11 1.7 Risiko ved for stort inntak Dersom en inntar mer proteiner enn det som anbefales, for eksempel over 2,0 g protein per kg kroppsvekt daglig, har det ikke noen ekstra effekt på muskelvekst, uansett hvor hardt eller mye en trener (5, 14). Det kan derimot være skadelig med et for høyt proteininntak da animalske proteinkilder inneholder mye mettet fett og kolesterol, noe som kan gi økt risiko for å utvikle hjerte og karsykdommer (14). Personer som er disponert for å utvikle leversykdom, nyresykdom eller diabetes bør være forsiktig med for høyt proteininntak, da lever og nyrer må jobbe hardere for å kvitte seg med overflødige aminosyrer (18). Nyrestein, ubalanse i kroppens kalsiumbalanse og fare for utvikling av osteoporose er andre tilstander som en frykter er bivirkninger av for høyt proteininntak (19). En positiv proteinbalanse kan også resultere i at proteinet oksiderer og blir brukt til energi, som da fører til økt omdannelse til fettmasse (5). Kroppen bruker også store mengder væske på å «skylle» ut aminosyrene, noe som kan resultere i dehydrering (14). I tillegg vil et stort proteininntak kunne gå på bekostning av karbohydratinntaket vårt (5). For at vi skal klare å opprettholde intensivt muskelarbeid er vi avhengig av en tilstrekkelig mengde karbohydrater hver dag. Store mengder med proteintilskudd kan utgjøre et stort energiinntak, og en spiser ofte mindre vanlig mat for å ikke øke fettmassen. Proteintilskudd inneholder ikke den sammensetningen av vitaminer og mineralstoffer som vi finner i vanlige matvarer og vil derfor redusere næringsinnholdet i kosten hvis vi inntar store mengder av proteintilskudd (5, 14). Dette kan dermed føre til redusert kvalitet på kostholdet og potensielt redusert effekt av den treningen vi gjør. For å beregne proteinbehovet må man gjøre en nitrogenbalansestudie (5). Dette går ut på at en person inntar en kjent mengde nitrogen gjennom kosten i form av protein, og deretter måler hvor mye nitrogen som tapes hver dag. Ved nedbrytning av aminosyrer skilles nitrogenet ut i urinen, og man kan derfor få et mål på proteinomsettingen i kroppen ved å analysere urinprøver (18, 5). Taper vi mer nitrogen enn vi tilfører, er vi i negativ nitrogenbalanse, noe som kan føre til tap av vevsprotein. Taper vi like mye som vi inntar er vi i balanse og opprettholder proteinmengden. Om vi inntar mer enn vi taper, er vi i positiv nitrogenbalanse og proteinet vil hope seg opp i kroppen; det vil si at opptaket er større enn utskillelsen. Vi vil i denne oppgaven bruke nitrogenbalanse og muskelproteinbalanse om hverandre, da de går ut på det samme. For at kroppens muskelmasse skal holdes konstant over tid må kroppen være i proteinbalanse. Ved muskelproteinbalanse er det likevekt mellom mengden protein tilført gjennom kostholdet og mengden protein som skilles ut via urin, svette eller avføring (5, 20). Proteinbalansen bestemmes hovedsak av forholdet mellom hastigheten på proteinsyntesen og proteinnedbrytingen. 1.8 Styrke og styrketrening Styrke er «den maksimale kraften eller det dreiemomentet en muskel eller muskelgruppe kan skape ved en spesifikk eller forutbestemt hastighet» (20 s.13) Styrke er en viktig del av alles hverdag. De siste årene har det vært mye forskning på styrketrening og det har kommet godt frem at styrketrening gir helsegevinster (20). Derfor drives styrketrening i dag av både yngre, voksne, eldre, mosjonister og idrettsutøvere. Styrketrening handler ikke bare om idrettsutøvere som skal prestere i sin idrett, men er generelt viktig for å vedlikeholde muskelmassen og styrken vår, og det kan forebygge livsstilsykdommer som diabetes type 2 (7,20). Styrketrening er «all trening som er ment for å utvikle eller vedlikeholde vår evne til å skape størst mulig kraft (eller dreiemoment) ved en spesifikk eller forutbestemt hastighet» (20, s.13). Det finnes to hovedkategorier innenfor styrketrening; eksplosiv styrke og maksimal styrke (20). Eksplosiv styrke er evnen til å utvikle størst mulig kraft hurtig. Maksimal styrke 11

12 er den største kraften vi klarer å utvikle ved langsomme bevegelser. I denne oppgaven skal vi fokusere på maksimal styrketrening Maksimal styrketrening «Maksimal styrketrening er all trening som gjennomføres med hensikt å øke evnen til maksimal kraftutvikling ved langsomme bevegelser. Eller ved rene maksimale isometriske muskelaksjoner. Normalt er dette trening med så stor motstand at vi bare klarer 1-12 repetisjoner i en serie før utmattelse, 1-12 RM-serier» (20, s.14). For å måle vår maksimale styrke er det vanlig å teste en repetisjon maksimum; heretter referert til som 1RM (20). Dette gjøres ved at det gjennomføres en repetisjon ved det absolutte tyngste vi klarer å gjennomføre en gang i den aktuelle øvelsen. Vi kan ut i fra dette vite hvor mye belastning en person bør trene med ved maksimal styrketrening. For å gjennomføre maksimal styrketrening må belastningen være stor, minimum 80% av det maksimale vi klarer (20). Det vil si at vi klarer å utføre 1-12 repetisjoner. Dette er imidlertid avhengig av utøverens grunnform, dette vil vi komme tilbake til senere i oppgaven. Når vi utfører så stor belastning på musklene er riktig teknikk svært viktig, dette for å unngå feilbelastning og skader. Lange nok pauser mellom hver serie er også en veldig viktig del av maksimal styrketrening for at musklene skal klare å hente seg inn og vi kan klare å yte maksimalt på neste serie. Pauser på 2-3 minutter anses som optimalt ved denne type trening. Hensikten med maksimal styrketrening er å øke evnen til maksimal kraftutvikling Styrketrening for muskelvekst Muskelvekst skjer hovedsakelig ved at vi får økt volum av de enkelte muskelfibrene i en muskelgruppene (20). Det er dette vi kaller for hypertrofi. Vi skal se nærmere på hvilke treningsmetoder som benyttes for å utvikle maksimal styrke og muskelvekst. Det er en nær sammenheng mellom hvor stor kraft vi kan generere i en muskelgruppe, og muskelgruppens største tverrsnittsareal. Det er derfor unaturlig å skille mellom maksimal styrketrening og det vi kaller hypertrofitrening. Disse treningsmetodene går ut på det samme, altså økning av muskelens tverrsnitt og maksimal styrke. Men det utføres ved ulike treningsmetoder, som blir nevnt nedenfor. Et stort mekanisk drag i muskulaturen er antagelig den viktigste faktoren til muskelvekst, og derfor er det vanlig at treningsmetoder med stor motstand gir både stor muskelvekst og økning av den maksimale styrken (20). Nøyaktig hvilken treningsmotstand som er best for å øke den maksimale styrken er vanskelig å bestemme, men det er helt sikkert at variasjon i treningsmotstand gir resultater. Det er derfor viktig å variere på belastningen og antall repetisjoner underveis i treningsperioden. Motstand og antall repetisjoner avhenger av utøverens treningsbakgrunn (7). Motstand en jobber med er ulik fra utrente og godt trente. Forskning som er gjort viser at godt trente responderer best på 6-10 repetisjoner, med en motstand på 70-85% av 1RM. Utrente responderer best på repetisjoner med en motstand på 60-80% av 1RM. Hovedgrunnen til at det anbefales for utrente å trene med mindre motstand er at skaderisikoen er større for utrente, både på grunn av dårligere teknikk og lavere styrke i stabiliserende muskler og kjernemuskulatur (20) Retningslinjer for de ulike treningsmetodene 1RM utvikles best ved å gjennomføre få repetisjoner med lange pauser, og raskt tempo (7). Motstanden bør ligge på % av 1RM, med 1-5 repetisjoner x 3-6 serier per øvelse. Hypertrofitrening gjennomføres med 6-15 repetisjoner, i et langsomt tempo til total utmattelse i hver serie (7). Motstand skal være på 60-85% av 1RM, og 3-6 serier per øvelse. Pausene mellom hver serie er ofte på 1-1/2 minutt. Motstand og antall repetisjoner avhenger av utøverens treningsbakgrunn og treningsform. Hypertrofitrening er en svært krevede 12

13 treningsmetode, og det stilles høye krav til utøveren for å utføre øvelsene riktig. Ved denne type trening må utøveren være i stand til å presse seg, til tross for store smerter eller ubehag i hver repetisjon. Maksimal styrketrening gjennomføres ved en motstand på 100% av 1RM eller mer, med 1-5 repetisjoner (7). Treningen utføres med et moderat tempo og en tar pauser på 3 minutter eller mer etter hver serie. Her anbefales det også 3-6 serier per øvelse. 1.9 Problemstilling Basert på teorien vi nå har presentert, er problemstillingen vi ønsker å besvare: Hvilken mengde og type protein er optimal for muskelvekst ved maksimal styrketrening? Et underspørsmål til denne problemstillingen er også om timing for inntak av protein har noe å si for muskelveksten når en driver med maksimal styrketrening. Vi velger å stole på pensumlitteraturen vår, og tenker at en i utgangspunktet inntar nok protein per dag gjennom et normalt og variert kosthold. Vi har avgrenset oss til å skrive om protein via kost og som tilskudd, og utelatt kreatin. I denne oppgaven har vi valgt å avgrense oss til voksne idrettsutøvere som driver med maksimal styrketrening. Vi er klar over at kvinner som oftest har % lavere behov for proteiner enn menn, men har valgt å ikke fokusere på dette i denne oppgaven, da det er lite informasjon og forskning om dette (7). 13

14 2.0 METODE Metode kan defineres som «en fremgangsmåte, et middel til å løse problemer og komme frem til ny kunnskap. Et hvilket som helst middel som tjener dette formålet, hører med i arsenalet av metoder» (21, s. 83). Metoden er som en slags oppskrift en kan bruke for å finne relevant kunnskap til oppgaven (22). Ofte deler en metode inn i kvalitativ og kvantitativ metode. De kvantitative metodene har som mål å omformulere informasjon til målbare enheter og statistikk som en kan regne videre på. Kvalitative metoder tar for seg informasjon og mening som ikke er målbart og kan oppgis i enheter. 2.1 Litteraturstudie som metode Denne oppgaven er et litteraturstudie, som kan defineres som «en oppgave som systematiserer kunnskap fra skriftlige kilder» (23, s. 37). Et litteraturstudie sorterer under kvalitativ metode (22). Gjennom å innhente og lese forskningsartikler og faglitteratur skal vi sammenfatte denne kunnskapen til å besvare problemstillingen vår, hvor vi ønsker å finne ut hvilken mengde og type protein som er optimal for muskelvekst ved maksimal styrketrening. Vi vil hele tiden forholde oss kritisk til resultatene og pensumet som benyttes i denne oppgaven. 2.2 Litteratursøk Da vi bestemte oss for temaet begynte vi å søke rundt i forskjellige databaser for å forsikre oss om at det fantes nok pensum og forskning rundt emnet. De to databasene er Medline og Google Scholar. Det var varierende resultater, men ingen tvil om at det var nok til å besvare en problemstilling. Det er viktig at forskningen som er gjort ikke er utdatert og vi har satt en tidsgrense fra år Alle forskningsartiklene vi har funnet er refereebedømt, som betyr at de er vurdert av eksperter på tema, innhold og metode før publisering. Vi vil også anvende en masteroppgave som vi føler er relevant for oppgaven. Et viktig eksklusjonskriterie var de studiene som inkluderte kreatin og andre stimulerende stoffer. Denne bacheloroppgaven skal skrives etter retningslinjer for oppgaveskriving ved Norges Helsehøyskole Campus Kristiania. Vi valgte å søke i tre databaser; Google Scholar, Bibsys og Medline. Databasen Google Scholar er en database med fag og forskningsartikler som rangeres etter blant annet hvor mye de er sitert av andre i oppgaver. Jo mer siterte de er, jo høyere opp på rangeringslisten er de, og en får inntrykk av at dette er gode artikler. Søkeord som ble brukt er supplement protein, muscle growth, protein requirements bodybuilding og milk protein. Vi søkte også i Medline, en database som inneholder medisinske tidsskrifter og forskning. Søkeordene som ble benyttet er: 1. Nutrition Policy/ or Nutrition Therapy/ or Nutrition Assessment/ or Nutrition Surveys/ or Parenteral Nutrition/ 2. Muscle Fibers, Skeletal/ or Muscles/ or Muscle, Skeletal/ or Muscle Proteins/ or Muscle Development/ 3. Muscles/ or Performance-Enhancing Substances/ or Adult/ or Weight Lifting/ or Exercise/ or "Physical Education and Training"/ 4. Egg Proteins, Dietary/ or Myelin Proteins/ or Dietary Proteins/ or Proteins/ or Muscle Proteins/ or Milk Proteins/ or Vegetable Proteins/ De nevnte søkeordene ble brukt hver for seg, i tillegg til å bli kombinert til samlede søk. Dette gav mange treff underveis, og vi ble fornøyd med utfallet. Den tredje databasen var bibliotekets database via skolen, Bibsys. Der søkte vi etter med ord som «protein» og «bodybuilding», etter en del leting fant vi to relevante artikler også her. 14

15 2.3 Valg av litteratur og kildekritikk Når en skriver en oppgave med litteraturstudie som metode, besvarer en problemstillingen ut fra litteratur en har valgt. Det er derfor viktig å være tydelig på hvorfor og hvordan en har valgt litteraturen til å besvare problemstillingen i oppgaven (22). Kildekritikk er metoder som brukes til å vurdere om kilder en bruker er sanne. Det kan også sies å være «et samlebegrep for metoder brukt for å skille verifiserte opplysninger fra spekulasjoner» (22, s. 66). Hensikten med kildekritikk er å gi leseren et inntrykk av hvorfor en valgte disse kildene for å belyse problemstillingen, og hvorvidt disse er relevante. Hensikten er også at den som skriver skal vise at en holder seg kritisk til kildene som brukes. Kildekritikk har to sider; litteratursøk og redegjøring for anvendt litteratur (22). Resultatene av artiklene vi fant redegjøres for i kapittel 5, mens kildekritikk kommer i kapittel 6. 15

16 3.0 RESULTATER Dette kapittelet vil presentere de relevante resultatene vi vil bruke for å besvare problemstillingen, og gi oss en pekepinn på hva som kan være optimal mengde og type protein, samt om timing for inntak kan ha noe å si. Forskningsartikkelen «Essential amino acids and muscle protein recovery from resistance exercise» av Børsheim, Tipton, Wolf & Wolfe er en studie som tar for seg hva som skjer med kroppen ved inntak av EAA aminosyrer på to forskjellige tidspunkter etter trening (24). Studien ble publisert i 2003, og ble utført fra ved General Clinical Research Center via universitetet Texas Medical Branch. Denne studien sammenligner virkningen til to drikker med 6 g EAA eller med 3 g EAA og 3 g ikke-essensielle aminosyrer (NEAA) har på netto muskelproteinbalanse hos testdeltakerne. Leucin og fenylalanin var de to EAA som ble brukt i drikken. Disse drikkene ble konsumert 1 og 2 timer etter en treningsøkt med styrkeøvelser. I denne studien deltok 6 friske frivillige deltakere i alderen 19 til 25 år; 3 menn og 3 damer. Inklusjonskriterier var at personene skulle være friske og aktive på fritiden. Eksklusjonskriteriet var at forsøkspersonene trente regelmessig utholdenhet eller styrke etter et fast program, altså var det ikke ønskelig med særlig trente individer. Alle ble instruert til å ikke trene 2 dager før studien fant sted, ikke endre på kostholdet, eller bruke alkohol/tobakk minst 24 timer før studiedeltagelsen. De ble informert om hensikten og prosedyrene av studien før de skrev under en skriftlig avtale. Før de begynte studien måtte alle 6 gjennom helsetester som helsesjekk, blodprøver, urinprøver og elektrokardiografi for å bestemme helsestatusen. Ingen av deltagerne ble ekskludert. Styrkeøvelsene som deltakerne måtte utføre var 10x10 sett med benpress og benekstensjon på 80 % av 1RM (24). 1RM var bestemt senest en uke før testdagen. Det ble tatt muskelbiopsi av vastus lateralis og blodprøver flere ganger etter øvelsene og inntak av drikkene. Inntaket av EAA alene stimulerte muskelproteinsyntesen etter styrketrening, og det kan virke som om NEAA ikke er nødvendig for å få denne stimuleringen. Kurven for netto fenylalaninopptak ovenfor basalverdi var lik for den første timen etter hver drikk (67 ± 17 vs. 77 ± 20 mg / ben) (24). EAA-konsentrasjonen økte ved begge inntak av drikken. Det virker heller ikke å være noe signifikant betydning mellom tidspunktene for inntak av drikkene, noe som kan indikere at det kan være det samme for restitusjonen og proteinbalansen om proteiner inntas 1 eller 2 timer etter en styrkeøkt. Konklusjonen til dette studiet er at NEAA ikke er nødvendig for stimulering av netto muskelproteinbalanse, og at det virker å være en doseavhengig effekt av EAA for muskelproteinsyntesen. John Aleksander Larssen Laahne ved Norges Idrettshøgskole skrev i 2013 sin masteroppgave i idrettsvitenskap om virkningen av melkeproteiner på restitusjon, med tittelen «Nativt myseprotein gir større og raskere økning av aminosyrer i blod enn behandlede mysefraksjoner og lettmelk, men ikke raskere restitusjon av muskelfunksjon» (25). Grunnen til at vi valgte den er at den virket relevant for oppgaven. Det er en liten studie som hadde som formål å undersøke hvordan 4 ulike myseproteinfraksjoner og lettmelk tas opp i blodet; mikropartikulært myseprotein (MWP), lettmelk, hydrolysert myseprotein (WPH), nativt myseprotein (VWP) og myseproteinkonsentrat (WPC-80) (25). Videre ville Laahne se om den myseproteinfraksjonen som tas opp hurtigst gir en bedre restitusjon av muskelfunksjon enn vanlig melk. Dette skulle testes etter en standardisert styrketreningsøkt bestående av beinpress, kneekstensjon, benkpress og sittende roing. For lettmelk og VWP ble det også gjennomført prestasjonstester i isometrisk kneekstensjon og svikthopp, og deltakerne fylte ut en visuell analog skala (VAS) for «delayed onset muscle soreness» (DOMS) en gang før økten, og fire ganger etter. Etter inntak av drikken ble det også tatt blodprøver 6, 36, 51, 66, 16

17 96 og 126 minutter. Disse blodprøvene ble analysert for innhold av aminosyrer, insulin, glukose, urea og kreatin kinase. Studien er en randomisert kontrollert, dobbelt blindet studie med crossover design (25). Deltakerne ble rekruttert fra Norges Idrettshøgskole, via mail, muntlig informasjon og plakater. Inklusjonskriterier var menn mellom år, som trente styrke regelmessig tre ganger i uken og har gjort dette de siste 6 måneder. De med laktoseintoleranse eller melkeallergi ble ekskludert fra studien, da proteindrikkene var melkebaserte. Alle deltakerne i studien gjennomførte den samme styrketreningsprotokollen 5 ganger, og inntok en av fem proteindrikker etter den var fullført. I løpet av de 5 ukene studien foregikk, drakk de en type proteindrikk 1 uke om gangen. Det var 13 rekrutterte deltakere, hvorav tre måtte bryte av diverse årsaker, som gjorde at 10 deltakere fullførte studien. Alle drikkene ga stigning i aminosyrekonsentrasjonen i blodet (25). VWP, nativt myseprotein, ga en større økning i leucin, forgrenede aminosyrer og EAA enn de andre. Lettmelk ga den laveste stigningen, men det er likevel ikke signifikante forskjeller mellom drikkene. Leucinverdiene for VWP (342±53 nmol*ml-1(gj.snitt ± standardavvik)) kan føre til en ytterligere økning av muskelproteinsyntesen sammenlignet med de andre mysefraksjonene. Peakverdiene for leucin etter inntak av lettmelk (231±52 nmol*ml-1) var heller ikke langt under verdiene for rent myseprotein. Det ble heller ikke funnet noen forskjell på restitusjon mellom drikkene. Konklusjonen er at VWP blir absorbert raskere enn de andre drikkene og dette medfører høyere blodkonsentrasjon av leucin og forgrenede aminosyrer, men dette gir ingen observerbar forskjell i restitusjon sammenlignet med lettmelk. Det trengs større og lengre studier på drikkenes effekt på muskelproteinsyntesen. Studien «Stimulation of net muscle protein synthesis by whey protein ingestion before and after exercise» av Tipton, Cree, Aarsland, Sanford og Wolfe ble publisert i American Journal of Physiology Endocrinology and Metabolism 2007 (26). Formålet med denne studien var å finne ut om aminosyreopptaket, som er representativt for netto muskelproteinbalanse, er påvirket av timingen for inntak av proteiner. Dette skulle en teste ved å la testdeltakerne innta en proteindrikk rett før eller 1 time etter en styrkeøvelse. Deltakerne var 17 friske unge kvinner og menn som ble delt inn i en pre-gruppe (8 stk) og en post-gruppe (9 stk). Deltakerne skulle ikke ha drevet regelmessig med styrketrening de siste fem årene, og måtte også gjennom grundige medisinske undersøkelser for å få delta. Styrkeøvelsen var benekstensjon, gjort med 8 repetisjoner i 10 serier. Øvelsen ble gjort på 80 % av 1RM, som var bestemt før testdagen. Proteindrikken var på 300 ml, med 20 gram myseproteiner. En målte fenylalanin-konsentrasjonen i arterielt blod i låret, og så at den arterielle aminosyremengden økte med ca 50 % og ga en positiv proteinbalanse ved inntak både før og etter øvelsen (26). En tok også muskelbiopsier av vastus lateralis. Blodprøver ble tatt før og etter øvelsene, avhengig av testgruppen. Det ble ikke funnet noen signifikante forskjeller i aminosyreopptaket mellom pre-eller post-inntaket av drikken (60 ± 17 (pre) and 63 ± 15 (post)). Dette studiet konkluderer derfor med at timingen av inntak av proteiner (før eller etter en økt) ikke har noe å si for netto muskelproteinbalanse. Tang, Moore, Kujbida, Tarnopolsky og Phillips ga i 2009 ut studien «Ingestion of whey hydrolysate, casein, or soy protein isolate: effects on mixed muscle protein synthesis at rest and following resistance exercise in young men» (27) i Journal of Applied Physiology. Studiens formål var å sammenligne den akutte responsen til muskelproteinsyntesen på både raskt og langsomt fordøyelige proteiner, ved hvile og etter en styrketreningsøvelse. Myse- og soyaprotein blir regnet som raskt fordøyelige proteiner, mens kasein blir regnet som langsomt 17

18 fordøyelig protein. Deltakerne som skulle rekrutteres skulle være friske menn i tjueårene som drev regelmessig med styrketrening (2-3 dager i uken) på hele kroppen. De ble informert om studien og eksperimentet og eventuelle risikoer, og skrev under en skriftlig erklæring på dette. Senest en uke før eksperimentet ble det bestemt 10RM for benpress og kne-ekstensjon som var øvelsene som skulle utføres med ett av bena. Det passive benet skulle fungere som et «kontrollben» for verdiene. De to siste dagene før eksperimentet måtte alle deltakere avstå fra bentrening og de fulgte en diett som var bestemt på forhånd, som imøtekom anbefalingene for inntak av protein (1,2 1,4 g/kg/dag) og energi. Alle deltakere fullførte. Deltakerne møtte fastende på morgenen og gjennomførte 4 serier med repetisjoner på de nevnte benøvelsene (27). De inntok deretter en drikk som inneholdt 10 gram EAA i form av enten myseprotein-hydrolysat, kasein eller soyaprotein-isolat. Muskelbiopsi av vastus lateralis ble tatt av begge ben etter treningsøkten var gjennomført. Blodprøver ble tatt før og etter økten, og etter inntak av drikken. Alle proteintypene stimulerte EAA og leucin-konsentrasjonen, men myseproteinet markerte seg som det proteinet med størst innvirkning på muskelproteinsyntesen; leucinkonsentrasjonen målt i blod var 73% større enn soyaprotein og 200% større enn kasein en time etter inntak (27). Både soya og myseprotein hadde større innvirkning på muskelproteinsyntesen enn kaseinproteinet etter økten og i hvile. Kort oppsummert virker det som om myseprotein-hydrolysat stimulerer muskelproteinsyntesen i dette tidsrommet noe mer enn soyaprotein-isolat og signifikant mer kasein. Dette resultatet kan bety at type protein er viktig for restitusjon og muskelanabolismen hos unge menn, og dette kan relateres til leucininnholdet til proteinet og hvor raskt dette tas opp i tarmen. I 2004 ga Tipton, Elliot, Cree, Wolf, Sanford og Wolfe ut sin forskningsartikkel «Ingestion of casein and whey proteins result in muscle anabolism after resistance exercise» (28). Den ble publisert i Medicine & Science in Sports & Exercise med det formål å bestemme den anabole muskelresponsen av styrketrening og ernæring, som er viktig for vektløftere og andre som kan dra nytte av økt muskelmasse. Denne studien måler den akutte responsen på muskelproteinsyntesen etter inntak av myseprotein og kasein i form av intakte proteiner; ikke som brutt ned til aminosyrer. Deltakerne som ble rekruttert til studien var friske unge menn og damer som ikke hadde fulgt noe fast styrketreningsregime de siste fem årene. Før de kunne delta på studien måtte de gjennom en grundig helsesjekk hvor vitale tegn som blodtrykk og puls ble tatt. Blodprøver, urinprøver og screening for både hepatitt, HIV og andre sykdommer ble gjennomført. De tok også en EKG for å utelukke eventuelle hjerteproblemer. Deltakerne ble tilfeldig plassert i tre grupper, fordelt med 7 stk på placebo (PL), 7 stk på kasein (CS) og 7 stk på myseprotein (WH). Deltakerne skulle innta en drikk en time etter en styrketreningsøvelse på ben (28). Denne styrkeøvelsen var 1RM leg-ekstensjon, som hadde blitt bestemt fem dager før testdagen. Drikken de inntok inneholdt enten placebo, 20 gram kasein eller 20 gram myseprotein. Videre inneholdt kaseindrikken 1,7 g leucin og 0,9 g fenylalanin, og myseproteindrikken inneholdt 2,3 g leucin og 0,6 g fenylalanin. Leucin og fenylalanin ble målt i blodprøver før og flere ganger etter øvelsen for å få et bilde av muskelproteinbalansen i benet, og det ble også tatt muskelbiopsier fra vastus lateralis. Resultatene fra studien viste at begge proteinene resulterte i forhøyet og positiv aminosyrekonsentrasjon, men at de hadde et forskjellig mønster i forhold til opptak i tarmen (28). Den høyeste leucinkonsentrasjonen over tid var større for myseprotein (347 +/- 50 nmol min ml-1 leg) enn for kasein (133 +/- 45 nmol min ml-1 leg), mens fenylalanin-balansen var lik for begge. Begge proteiner ga et større fenylalaninopptak etter styrkeøvelsen enn placebodrikken (PL -5 +/- 15 mg, CS 84 +/- 10 mg, WH 62 +/- 18 mg). I forhold til aminosyreopptak i forhold til inntak via drikk var dette svært likt mellom 18

19 myseprotein og kasein (ca %). Det konkluderes derfor med at både myseprotein og kasein gir omtrent lik respons på muskelproteinbalansen, selv om de følger ulike mønstre for aminosyreopptak. Elliot, Tipton, Cree, Wolfe og Sanford har også gitt ut artikkelen «Milk ingestion stimulates net muscle protein synthesis following resistance exercise» i 2006 (29). Artikkelen ble publisert i Medicine & Science in Sports & Exercise. Denne studien hadde som formål å finne responsen av inntak av tre typer melk på netto muskelproteinbalanse etter en styrketreningsøvelse. Hypotesen var at inntak av melk skulle gi proteinbalanse, og ved å måle opptaket av aminosyrene fenylalanin og treonin kunne en kartlegge om dette stemte. 24 friske unge menn og kvinner ble rekruttert til studien med det kravet at de ikke skulle ha fulgt et fast styrketreningsregime de siste fem årene (29). Før de kunne delta på studien måtte de også gjennom en grundig helsesjekk hvor vitale tegn som blodtrykk og puls ble tatt. Blodprøver, urinprøver og screening for både hepatitt, HIV og andre sykdommer ble gjennomført. De tok også en EKG for å utelukke eventuelle hjerteproblemer. Deltakerne ble tilfeldig fordelt på tre grupper; 8 stk på fettfri melk (FM), 8 stk på helmelk (WM) og 8 stk på en fettfri melk (IM) med like mange kalorier som WM. Testdeltakerne skulle innta den drikken de hadde fått tildelt en time etter 10 serier med åtte repetisjoner av en kneekstensjonsøvelse. 1RM for øvelsen var bestemt for den enkelte på forhånd. Blodprøver og muskelbiopsi av vastus lateralis ble tatt både før og etter øvelsen for å bestemme responsen på proteinbalansen. Resultatene av eksperimentet var at både treonin og fenylalanin-konsentrasjonen var i balanse etter inntaket av melk (29). Treoninopptaket var 2,8 ganger større for helmelk enn fettfri melk, og opptaket av fenylalanin var 80 og 85 % større for helmelk og isokalorisk melk enn for fettfri melk, men dette var ikke av signifikant betydning. Helmelk så ut til å gi størst opptak i forhold til de andre, men den signifikante betydningen diskuteres. Det konkluderes likevel med at melk, og da særlig helmelk, kan være bra å innta etter trening for å fremme muskelrestitusjon og positiv muskelproteinbalanse. Studien «Metabolic responses to high protein diet in Korean elite bodybuilders with high-intensity resistance exercise» av Kim, Lee og Choue ble publisert i 2011 i Journal of the International Society of Sports Nutrition 2011 (30). Formålet med denne studien var å undersøke metabolsk respons på et høyt proteininntak blant elite-kroppsbyggere. 8 koreanske kroppsbyggere i alderen år ble rekruttert til studien. Dette var styrkeutøvere som trente mer enn 4 ganger i uken og hadde trente for konkurranse, og vunnet en rekke nasjonale bodybuilding mesterskap de to siste årene. Eksklusjonskriterier i studien var at ingen brukte anabole steroider eller andre legemidler som kan påvirke den metabolske syre-base-balansen. Personer med akutt infeksjonssykdom, leversykdom, nyresykdom, eller hjertesykdom ble også ekskludert. Studien var basert på en cross-over design med relativt liten utvalgsstørrelse, 8 stk. Før studien startet måtte alle gjennom 3 dager med bokføring av matinntak og inntak av kosttilskudd. Måling av kroppsvekt, fettmasse og fettfri masse ble gjort etter 8 timer med faste med en bioimpedansmåler (30). Blodprøver ble tatt etter 12 timers faste og urininnsamling over en 24 timers periode. Urinen ble analysert for mengde kalium, kalsium, urin-urea nitrogen (UUN), natrium og fosfor. Deltakerne hadde et gjennomsnittlig inntak av protein på 4.3 g per kg kroppsvekt per dag (30). Dette tilsvarer 30% av deres normale kaloriinntak, nesten 5 ganger så mye som anbefalt. Proteininntak fra mat var 3.1 ± 1.5 g og 1.2 ± 0.8 inntatt av kosttilskudd, totalt 4.3 ± 1.2 g protein per kg kroppsvekt per dag. Totalt protein inntak var gjennomsnittlig: ± g fra mat og ± 70.3 g fra kosttilskudd - totalt 406 ± g protein per dag. 19

20 Kalium, kalsium, urin-urea nitrogen og kreatinin ble observert å være høyere enn det normale referanseområdet. Utskillelsen av kalsium og fosfor var på den øvre grensen av referanseområdet. Den store utskillelsen av UUN viste at kroppsbyggerne var i positiv nitrogenbalanse. Det er enda ikke fastsatt en mengde med protein som er garantert å fungere for kroppsbyggere, men en mengde fra g per kg kroppsvekt per dag er foreslått. En økt proteinmetabolisme sammen med høyintensitetstrening kan indikere at kroppsbyggeres proteinmetabolisme har en høyere frekvens enn de som trener mindre. Det konkluderes med at et for høyt inntak av proteiner kan virke negativt på helsen på grunn av metabolske endringer (30). Det ble antydet at styrketrening med tilstrekkelig mineraltilskudd som kalium og kalsium, kunne redusere eller motvirke de negative effektene av protein-genererte metabolske forandringer. Videre forskning må til for å finne sammenhengen mellom intensiteten av trening og mengden mineraler en bør innta, spesielt kalium og kalsium, ved denne type idrett og stort proteininntak. 20